كيف يتم تصنيع كابلات الألياف الضوئية؟ عملية التصنيع الكاملة

كيف يتم تصنيع كابلات الألياف الضوئية: شرح العملية الأساسية

يتم تصنيع كابلات الألياف الضوئية عن طريق سحب الزجاج أو البلاستيك عالي النقاء إلى خيوط رفيعة جدًا تسمى الألياف الضوئية، وتغليفها بطبقات واقية، ثم تجميعها وتغليفها في مجموعة كابلات نهائية. تتضمن العملية برمتها — بدءًا من السيليكا الخام وحتى الكابلات القابلة للنشر — دقة متناهية، وبيئات خاضعة للتحكم، وآلات بثق متخصصة. في قلب عمليات الطلاء والكابلات الثانوية يقع آلة بثق الأسلاك والكابلات ، وهي آلة تستخدم سترات البوليمر والطلاءات العازلة حول الألياف الضوئية الهشة بسرعة عالية وبدقة على مستوى الميكرون.

يمكن تقسيم تسلسل التصنيع إلى مرحلتين عريضتين: سحب الألياف (إنتاج الألياف الضوئية الخام) وبناء الكابلات (تجميع الألياف في منتج متين وقابل للنشر). تتطلب كلتا المرحلتين مواد ودرجات حرارة وتفاوتات ميكانيكية يتم التحكم فيها بإحكام. حتى التغيرات الطفيفة في التلوث أو التوتر يمكن أن تؤثر على أداء فقدان الإشارة، معبرًا عنه بالديسيبل لكل كيلومتر (dB/km)، والذي يجب أن يفي بمعايير صارمة مثل ITU-T G.652 للألياف أحادية الوضع.

البدء بالتشكيل: أساس كل ألياف بصرية

تبدأ عملية التصنيع قبل وقت طويل من تشغيل أي معدات البثق. الخطوة الأولى هي إنشاء التشكيل - أسطوانة زجاجية صلبة، يبلغ طولها عادةً من متر إلى مترين وقطرها من 80 إلى 200 ملم، والتي تعكس بدقة ملف تعريف معامل الانكسار للألياف النهائية على نطاق أكبر بكثير.

ترسيب البخار الكيميائي المعدل (MCVD)

إحدى طرق تصنيع التشكيل الأكثر استخدامًا هي ترسيب البخار الكيميائي المعدل (MCVD)، الذي تم تطويره في Bell Labs. في هذه العملية، يتم تسخين أنبوب السيليكا الدوار خارجيًا باستخدام شعلة أوكسيهيدروجين إلى حوالي 1600 درجة مئوية. تتدفق السلائف الغازية - عادةً رابع كلوريد السيليكون (SiCl₄) ورابع كلوريد الجرمانيوم (GeCl₄) - عبر الأنبوب وتتفاعل لتكوين طبقات السخام الزجاجية على الجدار الداخلي. تعمل المنشطات الجرمانيوم على رفع معامل الانكسار للقلب بالنسبة للكسوة، وهو ما يتيح توجيه الضوء من خلال الانعكاس الداخلي الكلي.

ترسيب البخار الخارجي (OVD) وVAD

غالبًا ما يفضل المصنعون في أمريكا الشمالية ترسيب البخار الخارجي (OVD)، حيث يتم ترسيب السخام على الجزء الخارجي من الشياق الدوار. كان المصنعون اليابانيون رائدين في عملية الترسيب المحوري للبخار (VAD)، والذي يسمح بإنتاج التشكيل المستمر وهو مناسب تمامًا للإنتاج واسع النطاق. تنتج كل طريقة شكلًا من السخام المسامي الذي يجب دمجه في فرن تلبيد عند حوالي 1500 درجة مئوية، حيث ينهار في أسطوانة زجاجية كثيفة خالية من الفقاعات وجاهزة للرسم.

يمكن أن ينتج التشكيل الواحد في أي مكان من 2500 إلى أكثر من 5000 كيلومتر من الألياف الضوئية النهائية، اعتمادًا على حجم التشكيل وقطر الألياف المستهدف الذي يبلغ 125 ميكرومتر.

برج سحب الألياف: سحب الزجاج إلى خيوط رفيعة ميكرون

بمجرد أن يصبح القالب جاهزًا، يتم تحميله في برج سحب الألياف - وهو نظام فرن عمودي يمكنه الوقوف ارتفاعه من 20 إلى 30 مترًا . يتم تسخين طرف القالب إلى ما يقرب من 2000 درجة مئوية في فرن مقاومة الجرافيت أو الزركونيا، مما يؤدي إلى تليينه وتشكيل منطقة "من الرقبة إلى الأسفل" المنصهرة. تعمل الجاذبية والكابستان المزودة بمحرك بالأسفل على سحب الزجاج المنعم إلى فتيل مستمر بسرعات رسم تبلغ 10 إلى 25 مترًا في الثانية في الأنظمة الحديثة عالية الإنتاجية.

يقوم ميكرومتر ليزر مدمج بقياس قطر الألياف بشكل مستمر في الوقت الفعلي. تقوم حلقات التغذية المرتدة بضبط سرعة الرسم خلال أجزاء من الثانية للحفاظ على القطر الخارجي المستهدف 125 ± 1 ميكرومتر . وأي انحراف يتجاوز هذا التسامح - والذي يبلغ تقريبًا عرض شعرة بشرية واحدة - من شأنه أن يسبب انعكاسات الإشارة في الوصلات والموصلات، مما يؤدي إلى تدهور أداء الشبكة.

تطبيق الطلاء الأساسي

مباشرة بعد خروج الألياف من منطقة الفرن وقبل أن تتمكن من ملامسة أي سطح، فإنها تمر عبر أداة الطلاء الأولية. يتم تطبيق طبقتين من الأكريليت القابل للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية بالتسلسل: طبقة أولية داخلية ناعمة (معامل منخفض، ~ 0.5 ميجا باسكال) تعمل على حماية الألياف ضد الانحناء الدقيق، وطبقة أولية خارجية أكثر صلابة (معامل عالٍ، ~ 500-900 ميجا باسكال) توفر الحماية الميكانيكية. يرفع الطلاء القطر الخارجي من 125 ميكرومتر إلى تقريبًا 245-250 ميكرومتر . تتم معالجة كلتا الطبقتين على الفور تقريبًا تحت مصابيح الأشعة فوق البنفسجية، ثم يتم لف الألياف المطلية على أسطوانة السحب.

يمكن أن تصل قوة الشد لألياف السيليكا النقية المسحوبة حديثًا 800000 رطل لكل بوصة مربعة (5.5 جيجا باسكال) - أقوى بكثير من الفولاذ من حيث الوزن - ولكن العيوب السطحية الناجمة عن التلوث أو الاتصال الجسدي تؤدي إلى تدهور هذا بسرعة. وهذا هو السبب في أن عملية الرسم والطلاء بأكملها تتم في بيئة غرف نظيفة، عادةً من الفئة 1000 (ISO 6) أو أفضل.

الطلاء والتلوين الثانوي: تحضير الألياف للكابلات

بعد السحب، تمر الألياف المطلية بقطر 250 ميكرومتر بمعالجة إضافية قبل أن يتم دمجها في الكابل. مرحلة المعالجة الثانوية هذه هي حيث آلة بثق الأسلاك والكابلات تصبح قطعة مركزية من المعدات.

التخزين المؤقت ضيق

في الإنشاءات محكمة الغلق - الشائعة في الكابلات الداخلية والكابلات المكتملة والرافعة - يتم بثق المخزن المؤقت الثانوي اللدن بالحرارة مباشرةً فوق الألياف المطلية الأولية، مما يجعل القطر الخارجي يصل إلى 900 ميكرومتر . يتم إجراء البثق على سلك مدمج وطارد كابل مع قالب متقاطع بحجم دقيق للحفاظ على التركيز بين الألياف والطبقة العازلة. تشمل المواد المستخدمة عادةً PVC أو PVDF (Kynar) أو النايلون، اعتمادًا على معدل اللهب والدخان المطلوب.

بناء أنبوب فضفاض

بالنسبة للكابلات الخارجية والطويلة المدى، يهيمن تصميم الأنبوب الفضفاض. يشكل جهاز بثق الأسلاك والكابلات أنبوبًا بلاستيكيًا صغيرًا — عادةً ما يكون من مادة البولي بروبيلين أو البولي بيوتيلين تيريفثاليت (PBT) — حول مجموعة من 2 إلى 24 ليفًا. الأنبوب أكبر قليلاً من حزمة الألياف، ويتم ملء المساحة بمادة هلامية مانعة للماء (مركب بترولي متغير الانسيابية أو أشرطة جافة مانعة للماء). يسمح الأنبوب السائب للألياف بالتحرك بحرية في الداخل، مما يعزلها عن الإجهاد الميكانيكي الخارجي.

تلوين الألياف

لتمكين التعرف على الألياف الفردية داخل الكابل، يتم ترميز كل ألياف بالألوان وفقًا لمعايير TIA-598 أو IEC 60304. تطبق عملية التلوين حبرًا رفيعًا قابلاً للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية - عادةً ما يكون سمكه أقل من 5 ميكرومتر - على الطبقة الأساسية التي يبلغ سمكها 250 ميكرومتر. يتعامل أداة تطبيق الحبر المخصصة أو خط التلوين وإعادة اللف المدمج مع هذه الخطوة بسرعات تتوافق مع سرعة الرسم الأصلية. تدور الألوان القياسية الـ 12 بالتسلسل: الأزرق، البرتقالي، الأخضر، البني، الأردوازي، الأبيض، الأحمر، الأسود، الأصفر، البنفسجي، الوردي، والأزرق المائي.

تجديل الكابلات: دمج الألياف في مجموعة منظمة

يتم تجميع الألياف المخزنة الفردية أو الأنابيب السائبة في كابل متعدد الألياف على آلة الجدل. تحدد هذه الخطوة إجمالي عدد الألياف والأداء الميكانيكي والتكوين المادي للكابل النهائي.

في تصميمات الأنابيب السائبة، يتم تجديل أنابيب متعددة - تحتوي كل منها على 2 إلى 24 ألياف - في نمط حلزوني أو نمط SZ (متذبذب عكسي) حول عضو قوة مركزي، والأكثر شيوعًا هو قضيب من البلاستيك المقوى بالزجاج (GRP) أو حزمة خيوط الأراميد. يسمح تجديل SZ بالوصول إلى كل أنبوب بشكل مستقل دون فك الكابل بأكمله، وهي ميزة رئيسية للربط الميداني.

يستخدم الكابل الشريطي، وهو تصميم شائع آخر، مجموعة مسطحة من 4 أو 6 أو 8 أو 12 أليافًا مرتبطة جنبًا إلى جنب مع مادة مصفوفة، ثم يقوم بتكديس شرائط متعددة في أنبوب مركزي أو فتحة أساسية. يمكن أن تستوعب كابلات الشريط أكثر من 6000 ألياف في غلاف كبل واحد، مما يجعلها ذات كفاءة عالية لعمليات نشر المكاتب المركزية عالية الكثافة وكابلات جذع مركز البيانات.

دور آلة بثق الأسلاك والكابلات في تطبيق السترة

بعد التجديل، يتلقى قلب الكابل غلافه الخارجي - الطبقة الواقية النهائية التي تحدد مدى ملاءمة الكابل للبيئة. هذا هو التطبيق الأكثر وضوحا لل آلة بثق الأسلاك والكابلات في خط تصنيع الألياف الضوئية، ويؤثر بشكل مباشر على تثبيط اللهب، ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية، وقوة السحق، وأداء التثبيت.

يتكون جهاز بثق الأسلاك والكابلات لهذا الغرض من آلية برميلية ولولبية تعمل على إذابة مركب اللدائن الحرارية ودفعه عبر قالب متقاطع عند ضغط ودرجة حرارة يمكن التحكم فيهما. بالنسبة لسترات الألياف الضوئية، يجب أن يعمل الطارد بتحكم دقيق بشكل خاص لأن الألياف الضوئية الموجودة بالداخل لا يمكنها تحمل التوتر الزائد أو الصدمة الحرارية أثناء تمرير الغلاف.

معلمات الطارد الرئيسية لتغليف الألياف الضوئية

• تصميم المسمار: تعد أجهزة البثق أحادية اللولب ذات نسب L/D من 20:1 إلى 30:1 قياسية لمركبات الغلاف. تعمل البراغي الحاجزة على تحسين تجانس الذوبان، مما يقلل من عيوب السطح في الغلاف النهائي.
• درجة حرارة الذوبان: يختلف حسب المادة - عادةً 170-200 درجة مئوية لـ PVC، و230-260 درجة مئوية لـ HDPE، و280-310 درجة مئوية لمركبات LSZH (منخفضة الدخان الخالية من الهالوجين).
• سرعة الخط: يمكن تشغيل أنظمة بثق الأسلاك والكابلات الحديثة المصممة لتغليف الألياف الضوئية ما يصل إلى 150-200 م / دقيقة للكابلات ذات القطر الأصغر.
• كاتربيلر مسافات التوتر: يجب معايرتها بعناية. يؤدي التوتر الزائد إلى إجهاد الألياف الضوئية ويسبب فقدانًا دائمًا للإشارة.
• طول حوض التبريد: تتطلب سترات HDPE وLSZH مسارات تبريد أطول - أحيانًا من 6 إلى 12 مترًا - لمنع انكماش السطح والحفاظ على استدارة الغلاف.

تعتبر مركبات LSZH، التي تتطلبها المواصفة IEC 60332-1 وEN 50200 للاستخدام في المباني العامة والبنية التحتية للنقل، أكثر صعوبة في البثق من PVC بسبب محتواها العالي من الحشو (عادةً ثلاثي هيدرات الألومنيوم أو هيدروكسيد المغنيسيوم كمثبطات للهب). يجب أن تقوم آلة بثق الأسلاك والكابلات التي تتعامل مع LSZH بتوليد قص كافٍ لتفريق هذه الحشوات المعدنية بشكل موحد دون تدهور مصفوفة البوليمر. تستخدم بعض الشركات المصنعة مرحلة تركيب الطارد المزدوج اللولب في أعلى الرأس المتقاطع لضمان اتساق المركب.

التدريع قبل السترة النهائية

تشتمل العديد من الكابلات الخارجية وكابلات الدفن المباشر على طبقة درع معدنية أو عازلة بين الغلاف الداخلي والغلاف الخارجي. يوفر درع الشريط الفولاذي المموج (CST) مقاومة للقوارض وحماية من السحق، في حين يوفر خيوط الأراميد أو الألياف الزجاجية نفس الحماية في جميع التصميمات العازلة للكهرباء. في حالة وجود درع، يمر الكابل عبر رأس طارد التغليف الثاني بعد التصفيح - مما يجعل طارد الأسلاك والكابلات عنصرًا أكثر تكرارًا عبر خط الإنتاج.

أعضاء القوة وحواجز الرطوبة: ما الذي يربط الكابل معًا

لا تحمل الألياف الضوئية حمل شد بحد ذاتها، فالزجاج ببساطة لا يمكن أن يتمدد دون أن ينكسر. يجب أن يتحمل جميع توتر التثبيت أعضاء قوة مخصصة مدمجة في تصميم الكابل.

• خيوط الأراميد (كيفلر): عنصر القوة الأكثر شيوعًا في الكابلات الداخلية وكابلات التوزيع. تتراوح تقييمات حمل الشد النموذجية من 100 نيوتن للكابلات الصغيرة المكونة من أليافين إلى أكثر من 2700 نيوتن للكابلات الداخلية. يتم وضع خيوط الأراميد في الفجوات بين قلب الكابل والغلاف الخارجي.
• قضبان البلاستيك المقوى بالزجاج (GRP): يستخدم كعضو قوة مركزية في الكابلات الخارجية ذات الأنابيب الفضفاضة. يوفر قضيب GRP مقاس 5 مم قوة شد كبيرة وحماية من الانحناء مع الحفاظ على الكابل غير موصل وآمن من البرق.
• سلك فولاذي أو شريط فولاذي: تستخدم في الكابلات الجوية ذاتية الدعم (لا تستخدم كابلات ADSS أي فولاذ) أو التصميمات الهوائية المربوطة. تجمع بعض كابلات الدفن المباشر بين الدروع الفولاذية وأشرطة حجب الماء لتوفير حماية مزدوجة.
• عناصر منع الماء: تمنع الفجوات المملوءة بالهلام، أو الأشرطة القابلة للانتفاخ، أو الخيوط الجافة التي تحجب الماء هجرة المياه الطولية، والتي يمكن أن تسبب تلوث الزجاج بالهيدروكسيل مع مرور الوقت، مما يزيد التوهين عند ذروة الماء عند 1383 نانومتر - وهي مشكلة معروفة في ألياف ذروة الماء غير الصفرية المبكرة (NZWP).

أنواع الألياف الضوئية: الوضع الفردي مقابل الوضع المتعدد

يحدد ملف تعريف معامل الانكسار المدمج في القالب ما إذا كانت الألياف الناتجة أحادية الوضع أو متعددة الأوضاع - وهو تمييز له آثار عميقة على تطبيق الكابل وتكلفته وأدائه.

تحتوي الألياف أحادية الوضع على 9 ميكرون الأساسية ، والذي يسمح بوضع نشر واحد فقط، مما يزيل التشتت المشروط تمامًا ويتيح الإرسال لمسافة تتراوح بين عشرات إلى مئات الكيلومترات. تسمح الألياف متعددة الأوضاع، التي يبلغ حجم قلبها 50 أو 62.5 ميكرومتر، بمئات الأوضاع كما أنها أسهل في الإنهاء والاتصال، لكن التشتت المشروط يحد من عرض النطاق الترددي عبر المسافة. يعوض ملف المؤشر المتدرج لألياف OM3/OM4/OM5 الحديثة - حيث يتناقص مؤشر الانكسار بشكل مكافئ من المركز إلى الحافة - بشكل كبير التشتت المشروط، مما يتيح نقل 10G إلى 400G عبر مسافات أقصر في المؤسسة.

اختبار الجودة طوال عملية التصنيع

يخضع تصنيع كابلات الألياف الضوئية لمعايير دولية ومحلية متعددة. لا يعد اختبار الجودة نشاطًا في المرحلة النهائية، بل يتم دمجه في كل خطوة من خطوات الإنتاج.

اختبارات مستوى الألياف (ما بعد الرسم)

• التوهين: تم القياس باستخدام OTDR (مقياس انعكاس المجال الزمني البصري) أو طريقة التخفيض عند 1310 و1383 و1550 و1625 نانومتر للوضع الفردي؛ عند 850 و1300 نانومتر للأوضاع المتعددة.
• اختبار الإثبات: تخضع كل بكرة ألياف لاختبار مقاومة الشد - عادةً ما يتراوح بين 0.5% إلى 1% استطالة - لفحص أي ألياف بها عيوب في السطح. الألياف التي تفشل تنكسر أثناء الاختبار ويتم تقطيعها.
• قطع الطول الموجي: يحدد أقصر طول موجي تعمل عنده الألياف في الوضع الفردي الحقيقي. يجب أن يكون أقل من 1260 نانومتر للامتثال لنظام التشغيل OS2.
• قطر مجال الوضع (MFD): يؤثر على فقدان الوصلة وكفاءة اقتران الموصل. تحدد ITU-T G.652 9.2 ± 0.4 ميكرومتر عند 1310 نانومتر.
• التشتت اللوني و PMD: حاسم للنقل عالي السرعة. يجب أن يفي كلاهما بالقيم المنصوص عليها في معيار الألياف ITU أو IEC ذي الصلة.

اختبارات مستوى الكابل (بعد التغليف)

• مقاومة السحق: وفقًا للمواصفة IEC 60794-1-2 الطريقة E1؛ يتم تطبيق قوة مسطحة عبر المقطع العرضي للكابل للتحقق من أن الغلاف والهيكل يحميان الألياف دون تغيير في التوهين.
• اختبار التأثير: يتم استخدام مطرقة إسقاط مرجحة لمحاكاة الضربات الميكانيكية العرضية أثناء التثبيت.
• دورة درجة الحرارة: يتم تدوير الكابلات من -40 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية (أو على نطاق أوسع للبيئات القاسية) بينما تتم مراقبة التوهين البصري. يجب أن تظل التغييرات ضمن حدود محددة طوال الدورة.
• غمر الماء واختراقه: التحقق من صحة تعبئة الهلام أو فعالية منع الماء الجاف وفقًا للمواصفة IEC 60794-1-2 الطريقة F5.
• اختبار شرارة السترة: يتم تشغيل جهاز اختبار الشرارة عالي الجهد على طول غلاف الكابل لاكتشاف الثقوب أو البقع الرقيقة التي تظهر أثناء البثق - وهي خطوة مراقبة الجودة يتم تطبيقها مباشرة على خط بثق الأسلاك والكابلات.

كابلات الألياف الضوئية المتخصصة: ADSS، والغواصات، والقنوات الصغيرة

بالإضافة إلى التصميمات القياسية ذات الأنابيب الفضفاضة والمخزنة بإحكام، تتطلب العديد من إنشاءات الكابلات المتخصصة أساليب تصنيع مُكيَّفة وتكوينات محددة للطارد.

كابلات ADSS (ذاتية الدعم للعازل الكهربائي).

تم تصميم كابلات ADSS ليتم ربطها بأبراج خطوط الكهرباء بدون سلك مراسلة. يجب أن تتحمل الرياح وتحميل الجليد وتمتد بطول يصل إلى 700 متر دون تبلد. الغلاف الخارجي مصنوع من مركب AT مقاوم للتتبع ويقاوم التدهور الناتج عن المجالات الكهربائية ذات الجهد العالي الناتجة عن القرب من الموصلات النشطة. يجب أن يتعامل جهاز بثق الأسلاك والكابلات المستخدم في تغليف ADSS مع مركبات AT المتخصصة هذه، والتي لها سلوك انسيابي مختلف عن HDPE القياسي، مما يتطلب ضبط درجة حرارة المسمار وإعدادات الضغط.

كابل الألياف الضوئية البحري

يجب أن تتحمل الكابلات البحرية أعماقًا تتجاوز ذلك 8000 متر في الطرق عبر المحيطات - الضغوط فوق 80 ميجا باسكال. يتم وضع وحدة الألياف في أنبوب نحاسي محكم الغلق بواسطة اللحام لمنع دخول الهيدروجين، مما يؤدي إلى زيادة توهين الألياف على مدار عقود. يتم تطبيق طبقات من الأسلاك الفولاذية عالية الشد وسترات البولي إيثيلين في مسارات متعددة، كل منها يتطلب مرحلة بثق التغليف الخاصة بها. يمكن أن يتضمن تصنيع مقطع واحد من الكابلات العابرة للمحيطات أكثر من اثني عشر تمريرة قذف متتابعة.

القنوات الصغيرة وكابلات الألياف المنفوخة

تم تصميم كابلات الألياف المنفوخة ليتم تركيبها عن طريق الهواء المضغوط من خلال قنوات صغيرة مثبتة مسبقًا، عادةً قطرها من 5 إلى 10 ملم . يجب أن يتمتع السطح الخارجي للكابل بمعامل احتكاك منخفض جدًا - يتم تحقيقه غالبًا من خلال البثق المشترك لطبقة خارجية من النايلون الزلق أو HDPE مع نسيج سطحي ناعم على طارد السلك والكابل - للسماح بالتركيب بمساعدة الهواء على مسافات تبلغ كيلومترًا واحدًا أو أكثر بضربة واحدة. يؤدي هذا النهج إلى تقليل تكاليف حفر الخنادق بشكل كبير في عمليات نشر FTTH.

من أسطوانة المصنع إلى الشبكة المثبتة: الخطوات النهائية

بعد كل التغليف والاختبار، يتم لف كابل الألياف الضوئية النهائي على براميل خشبية أو بلاستيكية بأطوال الشحن القياسية. أطوال البكرة الشائعة للكابلات الخارجية ذات الأنبوب السائب هي 2 كم، 4 كم، 6 كم . يتم تمييز كل أسطوانة بنوع الكابل، وعدد الألياف، ونوع الألياف (OS2، OM4، وما إلى ذلك)، وطول الأسطوانة، وتاريخ وتحول الإنتاج - كل ذلك يمكن إرجاعه إلى تشغيل برج السحب الفردي ودفعة التشكيل المسبق.

يتضمن اختبار قبول المصنع (FAT) في هذه المرحلة اختبار OTDR لكل ألياف في كل أسطوانة لإنتاج أثر توهين كامل. تتم أرشفة هذا التتبع وشحنه مع الكابل ليكون بمثابة مرجع يمكن من خلاله مقارنة OTDRs المقاسة ميدانيًا بعد التثبيت، مما يجعل من السهل تحديد أي ضرر يحدث أثناء السحب أو حفر الخنادق.

يتم إجراء عملية التوصيل - توصيل الموصلات المصقولة في المصنع بأطراف الألياف - بشكل اختياري في مصنع الكابلات أو في موقع التثبيت. تحقق الموصلات المصقولة في المصنع خسائر في الإدخال أدناه 0.2 ديسيبل مع خسائر الإرجاع التي تزيد عن 50 ديسيبل لتشطيبات APC (الاتصال الجسدي المائل)، وهو أداء يصعب تكراره باستمرار في الظروف الميدانية.

الأسئلة المتداولة

ما هي المادة الخام التي يصنع منها كابل الألياف الضوئية؟

الألياف الضوئية نفسها مصنوعة من زجاج السيليكا عالى النقاء (ثاني أكسيد السيليكون، SiO₂)، مع مواد منشطة مثل ثاني أكسيد الجرمانيوم تستخدم لضبط معامل الانكسار. يتم تصنيع الطلاءات الواقية، والأنابيب العازلة، والسترة من اللدائن الحرارية المختلفة مثل مركبات الأكريليت، أو PBT، أو PVC، أو HDPE، أو PVDF، أو LSZH، وجميعها تتم معالجتها من خلال معدات البثق.

ما مدى رقة الألياف الضوئية مقارنة بشعرة الإنسان؟

يبلغ قطر الألياف الضوئية الواحدة بعد السحب 125 ميكرومتر (0.125 ملم) ، وهو ما يقارب قطر شعرة الإنسان المتوسطة. يبلغ عرض القلب الزجاجي نفسه - الجزء الذي يحمل الضوء - 9 ميكرومتر فقط في الألياف أحادية الوضع، أي حوالي عُشر عرض الشعرة.

ماذا يفعل جهاز بثق الأسلاك والكابلات في إنتاج كابلات الألياف الضوئية؟

تقوم آلة بثق الأسلاك والكابلات بإذابة مركب اللدائن الحرارية وتطبيقه كطبقة متواصلة ذات أبعاد دقيقة فوق الألياف الضوئية أو قلب الكابل. في صناعة الألياف الضوئية، يتم استخدام الطاردات في مراحل متعددة: تشكيل طبقات عازلة محكمة حول الألياف الفردية، وإنتاج أنابيب عازلة فضفاضة تحتوي على مجموعات من الألياف، وتطبيق الغلاف الخارجي للكابل. يجب أن يعمل جهاز البثق بدرجة حرارة محكمة وتحكم في السرعة لتجنب إتلاف الألياف الضوئية الحساسة بالداخل.

كم من الوقت يستغرق تصنيع كابلات الألياف الضوئية؟

يستغرق تصنيع التشكيل عدة أيام إلى أسبوع لكل دفعة. سحب الألياف بسرعة 15-25 م/ث يعني أن بكرة ألياف واحدة بطول 5000 كيلومتر تستغرق ما يقرب من 60-90 ساعة من تشغيل برج السحب المستمر. تضيف المعالجة الثانوية، والتجديل، والتغطية أيامًا أخرى. إجمالي وقت الدورة من المواد الخام إلى الأسطوانة النهائية هو عادة من أسبوعين إلى أربعة أسابيع لكابل أنبوب فضفاض قياسي في الهواء الطلق.

هل يمكن صناعة كابلات الألياف الضوئية من البلاستيك بدلا من الزجاج؟

نعم. تستخدم الألياف الضوئية البلاستيكية (POF) مادة PMMA (بولي ميثيل ميثاكريلات) أو البوليمر المفلور كمواد أساسية وتكسية. يحتوي POF على نواة أكبر بكثير (يصل إلى 1 مم) وتوهين أعلى بكثير (حوالي 150-200 ديسيبل/كم عند 650 نانومتر) مقارنة بألياف السيليكا، لذلك يقتصر على المدى القصير الذي يقل عن 50 مترًا - عادةً شبكات السيارات وأنظمة الصوت والصورة المنزلية ووصلات الاستشعار الصناعية حيث تفوق سهولة الإنهاء الحاجة إلى توهين منخفض.

ما هو LSZH وما أهميته في كابلات الألياف الضوئية؟

LSZH تعني هالوجين منخفض الدخان. ويصف مواد الغلاف التي، عند تعرضها للنار، تنتج الحد الأدنى من الدخان ولا تحتوي على غازات الهالوجين (مثل الكلور من PVC). وهذا مهم في الأماكن المغلقة مثل أنفاق النقل والمستشفيات ومباني المكاتب حيث يشكل الدخان السام الناتج عن حرق الكابلات خطرًا كبيرًا على الإخلاء. يتم تطبيق سترات LSZH باستخدام طارد الأسلاك والكابلات الذي تم تكوينه للمركبات ذات اللزوجة العالية والمحملة بالحشو، ويجب أن تجتاز الكابلات سلسلة اختبارات IEC 60332-3 وIEC 61034 وIEC 60754.